متغير جديد لفيروس كورونا – باحث في الجينوم يجيب على الأسئلة الرئيسية

Kateryna Kon/Shutterstock

لوسي فان دورب، UCL

يُعتقد أن نوعًا جديداً من فيروس SARS-CoV-2، وهو الفيروس المسبب لـ COVID-19، يؤدي إلى زيادة انتقال المرض في أجزاء من المملكة المتحدة. وضعت الحكومة بعض المناطق، بما في ذلك لندن، تحت قيود جديدة أكثر صرامة فيما يتعلق بفيروس كورونا، والمعروفة باسم المستوى 4. حيث لن يتمكن الأشخاص في مناطق المستوى 4 من التجمع مع أي شخص خارج منزلهم في عيد الميلاد، بينما لا يمكن للأشخاص الموجودين في بقية البلاد التجمع إلا في يوم عيد الميلاد نفسه.

وقد قال بوريس جونسون، رئيس الوزراء ، وكبار مستشاريه العلميين إن المتغير الجديد يمكن أن يزيد من انتقال COVID-19 بنسبة تصل إلى 70 ٪ ويزيد عدد R أو التكاثر بنسبة 0.4.

ما أهمية هذا الاكتشاف الجديد؟ سألت (المحادثة) لوسي فان دريب، باحثة الجينوم الميكروبية والخبيرة في تطور مسببات الأمراض، بعض الأسئلة الرئيسية حول ما نعرفه في هذه المرحلة من الزمن.

ماذا نعرف عن هذا المتغير الجديد؟

تم الإعلان عن النتغير البريطاني الجديد، المعروف باسم VUI – 202012/01 أو النسب B.1.1.7، لأول مرة بواسطة مات هانكوك، وزير الصحة في 14 ديسمبر. وقد تم تأكيده في وقت لاحق من قبل الصحة العامة انكلترا (Public Health England) وجمعية تسلسل COVID-19 في المملكة المتحدة. لقد تم إعادة الفحص من خلال قواعد بيانات SARS-CoV-2، ثم أخذت العينة الأولى في مقاطعة كينت في 20 سبتمبر.

ويحمل المتغير 14 طفرة محددة بما في ذلك سبعة فيبروتين سبايك (spike)، وهو البروتين الذي بواسطته يدخل الفيروس إلى الخلايا البشرية. وهذا عدد كبير نسبياً من التغييرات مقارنة بالعديد من المتغيرات لدينا في التداول على مستوى العالم.

وحتى الآن، تم سلسلة الملامح الجينية لهذا المتغير – أو الجينوم – إلى حد كبير وتقاسمها من المملكة المتحدة، ولكنها تشمل بعض الحالات في الدنمارك وحالتين في أستراليا. كما وردت تقارير عن حالة في هولندا. وكل هذه البلدان تبذل جهوداً كبيرة جداً في تحديد تسلسل الجينوم ومن المحتمل جداً ألا تعكس هذه الملاحظات التوزيع الحقيقي لهذا النوع من الفيروس، والذي يمكن أن يكون موجوداً دون أن يتم اكتشافه في مكان آخر. وسنعرف المزيد مع إنشاء المزيد من الجينومات ومشاركتها.

وبفضل جهود مشاركة البيانات والمراقبة الجينية ونتائج اختبار COVID-19 في المملكة المتحدة، يبدو أن هذا المتغير بدأ الآن في السيطرة على النسخ الحالية من الفيروس وأنه قد يكون مسؤولاً عن نسبة متزايدة من الحالات في أجزاء. للبلد، لا سيما في المناطق التي لدينا فيها أيضاً زيادة سريعة في أعداد الحالات.

ومن الصعب دائماً فصل السبب والنتيجة في هذه الحالات. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تكون الزيادات في ظهور بعض الطفرات بسبب أن السلالات الفيروسية التي تحملها يتزيد فيها التكرار لمجرد أنها موجودة في منطقة يكون فيها الانتقال مرتفعاً، على سبيل المثال بسبب الأنشطة البشرية أو اختيار التداخلات.

وعلى الرغم من أن هذا لا يزال احتمالاً، إلا أنه من الواضح أن هناك ما يكفي من الملاحظات المقلقة حتى الآن لهذا المتغير لتبرير التوصيف الدقيق للغاية والمراقبة والتدخلات للحد من انتقال العدوى.

هل هو أكثر خطورة؟

لقد صرح كريس ويتي، كبير المسؤولين الطبيين، بوضوح أنه لا يوجد دليل حتى الآن على أن هذا المتغير يغير شدة المرض، سواء من حيث الوفيات أو خطورة حالات COVID-19 للمصابين. ويجري العمل على تأكيد ذلك.

كيف تحدث طفرات الفيروسات؟

تعد الطفرات جزءاً طبيعياً من تطور الفيروس. فوي حالة SARS-CoV-2، قد تنشأ هذه الطفرات بسبب أخطاء عشوائية أثناء تكاثر الفيروس، أوتنجم عن البروتينات المضادة للفيروسات داخل الأشخاص المصابين، أو عن طريق الخلط الجيني – المعروف باسم إعادة التركيب (recombination). وعلى الرغم من عدم اكتشاف علامات إعادة التركيب حالياً في SARS-CoV-2.

فمن المتوقع ألا يكون لمعظم الطفرات الفيروسية أي تأثير. وعلى سبيل المثال، عندما قام فريقنا بتقييم بدائل الطفرات الفردية في أكثر من 50000 جينوم من الموجة الأولى للوباء، لم نكتشف أي شيء يغير بشكل كبير الكفاءة الفيروسية– قدرة الفيروس على البقاء والتكاثر.

ومع ذلك، في كثير من الأحيان، قد تحدث طفرة، أو في هذه الحالة مجموعة معينة من الطفرات ، وقد تكون ضربة حظ وتوفر للفيروس ميزة جديدة. وقد تتزايد الفيروسات التي تحمل هذه التوليفات من الطفرات عن طريق الانتقاء الطبيعي في ظل البيئة الوبائية الصحيحة.

انطباع فنان عن بروتين سبايك SARS-CoV-2.
إن بعض طفرات المتغير الجديد تؤثر على البروتين سبايك (spike ) المهم للغاية.
Design_Cells / Shutterstock

من أين جاء المتغير؟

لحد الآن، لا نعرف. وحتى الآن، لم يحدد العلماء أي فيروسات وثيقة الصلة لدعم النظرية القائلة بأن البديل قد تم ادخاله من الخارج. وأنماط الطفرات التي لوحظت في المملكة المتحدة، أكثر دعماً لفترة ممتدة من التطور التكيفي على الأرجح، استنادا إلى البيانات الحالية.

إنأنماط طفرة مماثلة لهذه في تطور SARS-CoV-2 قد لوحظتفي المرضى المصابين بالعدوى المزمنة والذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة. إن الفرضية الحالية هي أن مثل هذا السيناريو للعدوى المزمنة، في مريض واحد، قد يكون قد لعب دوراً في أصل هذا المتغير. وسيستمر البحث في ذلك.

كم عدد متغيرات SARS-CoV-2 التي وجدناها؟

هناك عدة آلاف من سلالات SARS-CoV-2 التي تختلف في المتوسط بعدد قليل فقط من الطفرات المحددة. ويبقى صحيحاً أن SARS-CoV-2 الحالي المنتشر عالمياً لديه القليل من التنوع الجيني. ومع ذلك، يمكن أن تكون الخواص الدقيقة في الطفرات المحمولة في سلالات مختلفة مفيدة جداً فيإعادة بناء أنماط الانتقال.

وكمثال على ذلك، استخدم البحث في وقت مبكر من الوباء تعيينات السلالة لتحديد ما لا يقل عن ألف إدخال لـ SARS-CoV-2 في المملكة المتحدة.

لماذا هذه المرة مختلف؟

ومن المهم ملاحظة أن العديد من الطفرات التي تحدد متغير المملكة المتحدة قد لوحظت في SARS-CoV-2 قبل وحتى في بعض الأحيان في وقت مبكر جداً من الوباء.

ومع ذلك، يتم تعريف المتغير البريطاني، أو السلالة، من خلال عدد غير عادي ومجموعة من الطفرات. لقد سبق أن ثبت أن إحدى هذه الطفرات، N501Y، تزيد من ارتباط الفيروس بالمستقبلات في خلايانا. تم تسلسل N501Y لأول مرة في فيروس في البرازيل في أبريل 2020 وهو مرتبط حالياً بمتغير SARS-CoV-2 الذييزداد أيضاً في جنوب إفريقيا– وهو سلالة مستقلة من B.1.1.7 والتي تستدعي القلق أيضاً..

رسم بياني لحالات COVID-19 الجديدة في المملكة المتحدة.
يُعتقد أن المتغير الجديد يقود معدلات الانتقال في المملكة المتحدة.
OurWorldInData، CC BY-SA

وقد ظهرت عمليات الحذف الخاصة التي تم تحديدها في بروتين سبايك B.1.1.7 في سلالات أخرى متعددة من الفيروس بتكرار متزايد، كما لوحظت أيضاً في حالات العدوى المزمنة حيث قد تغير من التعرّف علىالمضادات من خلال الأجسام المضادة المناعية. وقد ترتبط عمليات الحذف هذه أيضاً بطفرات أخرى في المنطقة المرتبطة ببروتين سبايك في الفيروس التاجي، بما في ذلك تلك التي لوحظت في العدوى بين حيوان المنك في المزارع وطفرة تظهر أنها تلعب دوراً فيقدرة الفيروس على التهرب من جهاز المناعة لدى البشر. ويحتوي B.1.1.7 أيضاً على جين ORF8 المبتور، مع عمليات الحذف في هذه المنطقة المرتبطة سابقاً بانخفاض شدة المرض..

لا يزال يتعين تحديد التأثير الوظيفي لهذه الطفرات وعمليات الحذف ، لا سيما عندما تكون في المجموعة المذكورة في B.1.1.7. ويؤكد العدد الكبير من الطفرات والزيادة الأخيرة في انتشار هذا المتغير المعين، جنباً إلى جنب مع الأهمية البيولوجية لبعض الطفرات المرشحة، على الحاجة إلى دراسة متعمقة.

ماذا يعني هذا بالنسبة للقاح؟

في هذه اللحظة لا نعرف. على الرغم من أننا يجب أن نكون مطمئنين إلى أن اللقاحات تحفز استجابة واسعة للأجسام المضادة للبروتين سبايك بالكامل، لذلك من المتوقع أن الطفرات لن تعيق فعاليتها بشكل كبير. إن هذاقيد الاختبار بالفعل.

ومع ذلك، هناك مجموعة متزايدة من الأدلة على أن الأنواع الأخرى من الفيروسات التاجية الموسمية تظهر بعض القدرة على الهروب من المناعةعلى مدى فترات زمنية أطول.

لذلك من المتصور أننا قد نصل إلى نقطة حيث يُطلب منا تحديث لقاحات COVID-19، كما نفعل مع الإنفلونزا، لتعكس المتغيرات المتداولة في ذلك الوقت. من السابق لأوانه القول ما إذا كان هذا هو الحال الآن، ولكن تسلسل الجينوم الشامل، ومشاركة البيانات، والإبلاغ الموحد عن المتغيرات سيكون أمراً حيوياً لتوجيه هذه الجهود.المحادثة

لوسي فان دورب، زميلة أبحاث أقدم، علم الجينوم الميكروبي، UCL

يتم إعادة نشر هذه المقالة من شبكة The Conversation تحت ترخيص المشاع الإبداعي. قراءة المادة الأصلية.

%d مدونون معجبون بهذه: